电磁感应现象的两类情况概述

1、新课标高中物理选修新课标高中物理选修3 32 24-5 4-5 电磁感应现象的电磁感应现象的两类情况两类情况 第四章电磁感应第四章电磁感应开关闭合（断开），或改开关闭合（断开），或改变滑动片的位置。变滑动片的位置。导体切割磁感线。导体切割磁感线。ABAB相当于电源相当于电源线圈线圈B B相当相当于电源于电源感生电动势感生电动势思考思考1 1：以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？动生电动势动生电动势 在以上的电磁感应现象中，在以上的电磁感应现象中，哪一哪一种作用扮演了非静电力的角色种作用扮演了非静电力的角色 ？磁场变强磁场变强如图如图：当磁

2、场增强时当磁场增强时, ,金属圆环内将金属圆环内将产生感应电动势产生感应电动势. .在这种情况下在这种情况下E E感感是是怎样产生的呢怎样产生的呢? ?一、一、电磁感应现象中的感生电场电磁感应现象中的感生电场B金属圆环金属圆环19世纪世纪.60年代英年代英麦克斯韦认为麦克斯韦认为变化的磁场会在其周围空间激发一变化的磁场会在其周围空间激发一种电场种电场-感生电场感生电场(涡流电场涡流电场)感生电场线感生电场线闭合导体中的自由电荷在这种电场下闭合导体中的自由电荷在这种电场下做定向运动做定向运动产生感应电流（感应电动势）产生感应电流（感应电动势）2 2、感生电动势：由感生电场、感生电动势：由感生电场

3、（涡流电场）产生的电动势称为（涡流电场）产生的电动势称为感生电动势。感生电动势。一、电磁感应现象中的感生电场一、电磁感应现象中的感生电场1 1、感生电场（涡流电场）、感生电场（涡流电场） ：变化：变化的磁场在其周围空间激发一种电场。的磁场在其周围空间激发一种电场。磁场变强磁场变强B如图：当如图：当B B增大时，如何来判断感生增大时，如何来判断感生电场（涡流电场）的方向呢？电场（涡流电场）的方向呢？3 3、感生电场的方向：、感生电场的方向：类似感应电流的判断方法（右手定则）；类似感应电流的判断方法（右手定则）；（注意：感生电场的电场线是闭合曲线与静电场的电场线不同。）（注意：感生电场的电场线是闭

4、合曲线与静电场的电场线不同。）静电场静电场 E E0 0感生电场感生电场 E Ek起源起源由静止电荷激发由静止电荷激发由变化的磁场激发由变化的磁场激发电电场场线线形形状状电场线为非闭合曲线电场线为非闭合曲线电场线为闭合曲线电场线为闭合曲线E Ek静电场为有源场静电场为有源场感生电场为无源场感生电场为无源场+如图：绝缘管内壁光滑，一带正电的小球如图：绝缘管内壁光滑，一带正电的小球静止于静止于a a点；当磁感应强度点；当磁感应强度B B增大时，问：增大时，问：带电小球将如何运动？带电小球将如何运动？aE感感4 4、感生电动势中的非静电力：、感生电动势中的非静电力：是感生电场对自由电荷的作用力是感生

5、电场对自由电荷的作用力。F电流由小变大电流由小变大。-教科书教科书P19P19VE感感铁铁芯芯线圈线圈电电束束子子B磁场磁场电子感应加速器是利用电子感应加速器是利用感生电场感生电场使电子加使电子加速的设备。速的设备。 它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。当磁场发生变化时，就会沿管道方的轨道。当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感应电场。射入其中的电子就受到这向产生感应电场。射入其中的电子就受到这感应电场的持续作用而被不断加速。感应电场的持续作用而被不断加速。5 5、感生电动势中的

6、能量转化：、感生电动势中的能量转化：E磁场磁场E电电磁场变强磁场变强注意：注意：若电路是纯电阻若电路是纯电阻电路，转化过来的电能电路，转化过来的电能也将全部转化为电阻的也将全部转化为电阻的内能内能1 1、动生电动势：指导体切、动生电动势：指导体切割磁感线产生的电动势。割磁感线产生的电动势。二、电磁感应现象中的洛仑兹力二、电磁感应现象中的洛仑兹力+-思考思考5 5：导体棒向右运动切割磁感导体棒向右运动切割磁感线时，导体棒就相当于电线时，导体棒就相当于电源；哪么此时源；哪么此时C C、D D两端中两端中哪端相当于电源的正极？哪端相当于电源的正极？1、动生电动势是怎样产生的、动生电动势是怎样产生的？

7、2、什么力充当非静电力？、什么力充当非静电力？F洛- -思考思考6 6：v v回答回答1 1、动生电动势产生动生电动势产生的机理是：自由电荷随着的机理是：自由电荷随着导线棒运动，并因此受到导线棒运动，并因此受到洛伦兹力的作用从而在导洛伦兹力的作用从而在导体棒两端形成电势差。体棒两端形成电势差。回答回答2 2、洛仑兹力。洛仑兹力。思考思考7 7：动生电动势中的能量转化动生电动势中的能量转化MN RV V结论：结论：克服安培力做了多少功，就产生多少电能；克服安培力做了多少功，就产生多少电能；若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化为电阻的内能。为电阻

8、的内能。iF机械能机械能电能电能克服安培力克服安培力做功做功内能内能动生电动生电动势和动势和感生电感生电动势动势1 1、感生电场感生电场: :由变化的磁场激发的电场由变化的磁场激发的电场. .2 2、感生电动势感生电动势: :由感生电场产生的感应电动势称由感生电场产生的感应电动势称 为感生电动势为感生电动势. .3 3、动生电动势动生电动势: :由于导体运动而产生的感应电动势由于导体运动而产生的感应电动势. .感应电动势：感应电动势：动生电动势动生电动势1 1、如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，、如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感由于磁场强弱的变化，而

9、使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（应电动势，下列说法中正确的是（ ）A A、磁场变化时，会在在空间中激发一种电场、磁场变化时，会在在空间中激发一种电场B B、使电荷定向移动形成电流的力是磁场力、使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C C、使电荷定向移动形成电流的力是电场力、使电荷定向移动形成电流的力是电场力D D、以上说法都不对、以上说法都不对AC磁场变强磁场变强2 2、如图所示，导体、如图所示，导体ABAB在做切割磁感线运动时，在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）A A

10、、因导体运动而产生的感应电动势称为动生电、因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势动势B B、动生电动势的产生与洛仑兹力有关、动生电动势的产生与洛仑兹力有关C C、动生电动势的产生与电场力有关、动生电动势的产生与电场力有关D D、动生电动势和感生电动势产生的原因是一样、动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的的ABAB 3、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂环的电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应随时直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应随时间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动势间均匀变化时

11、，在粗环里产生的感应电动势为为E，则，则ab两点间的电势差为（两点间的电势差为（ ） AE/2 BE/3 C2E/3 DE C 4、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增大时，小球将（增大时，小球将（ ）A、沿顺时针方向运动、沿顺时针方向运动B、沿逆时针方向运动、沿逆时针方向运动C、在原位置附近往复运动、在原位置附近往复运动D、仍然保持静止状态、仍然保持静止状态-E感感FA 5 5、有一面积为、有一面积为S=100cmS=100cm2 2 的